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//  CPView.m
//  GLViewDemo01
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//  Created by QYClound on 2020/7/30.
//  Copyright © 2020 QYClound. All rights reserved.
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#import <OpenGLES/ES2/gl.h>
#import "CPView.h"

@interface CPView()


@property (nonatomic, strong) CAEAGLLayer *myEaglayer;//绘制图层

@property(nonatomic, strong) EAGLContext *myContext;//上下文


@property(nonatomic,assign)GLuint myColorRenderBuffer; //渲染缓冲区
@property(nonatomic,assign)GLuint myColorFrameBuffer;//帧缓冲区

@property(nonatomic,assign)GLuint myPrograme;



@end
/*
不采样GLKBaseEffect，使用编译链接自定义的着色器（shader）。用简单的glsl语言来实现顶点、片元着色器，并图形进行简单的变换。
思路：
  1.创建图层
  2.创建上下文
  3.清空缓存区
  4.设置RenderBuffer
  5.设置FrameBuffer
  6.开始绘制

*/


@implementation CPView

/*
// Only override drawRect: if you perform custom drawing.
// An empty implementation adversely affects performance during animation.
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    // Drawing code
}
*/

-(void)layoutSubviews {
    
    
    //设置图层
    [self setUpLayer];
    
    //创建上下文
    [self setUpContext];
    
    //清空缓冲区
    [self deleteBuffer];
    
    
    //设置RenderBuffer
    [self setupRenderBuffer];
      
    //设置FrameBuffer
    [self setupFrameBuffer];
    
    [self rederLayeer];

    
}

//开始绘制
-(void)rederLayeer {
    
    //设置屏幕颜色
    glClearColor(0.1f, 0.1f, 0.8f, 1.0f);
    
    //清除屏幕
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    
    
    //设置视口
    GLfloat scale = [[UIScreen mainScreen] scale];
    glViewport(self.frame.origin.x *scale, self.frame.origin.y *scale, self.frame.size.width *scale, self.frame.size.height *scale);
    
    //读取顶点着色程序、片元着色程序
       NSString *vertFile = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"shaderv" ofType:@"vsh"];
       NSString *fragFile = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"shaderf" ofType:@"fsh"];
    
    //加载shader
    self.myPrograme = [self loadShaders:vertFile Withfrag:fragFile];
    
    //链接
    glLinkProgram(self.myPrograme);
    
    
    GLint linkStatus;
     //获取链接状态
     glGetProgramiv(self.myPrograme, GL_LINK_STATUS, &linkStatus);
     if (linkStatus == GL_FALSE) {
         GLchar message[512];
         glGetProgramInfoLog(self.myPrograme, sizeof(message), 0, &message[0]);
         NSString *messageString = [NSString stringWithUTF8String:message];
         NSLog(@"Program Link Error:%@",messageString);
         return;
     }
    
    NSLog(@"Program Link Success!");
    glUseProgram(self.myPrograme);
    
    
    //6.设置顶点、纹理坐标
    //前3个是顶点坐标，后2个是纹理坐标
    GLfloat attrArr[] =
    {
        0.5f, -0.5f, -1.0f,     1.0f, 0.0f,
        -0.5f, 0.5f, -1.0f,     0.0f, 1.0f,
        -0.5f, -0.5f, -1.0f,    0.0f, 0.0f,
        
        0.5f, 0.5f, -1.0f,      1.0f, 1.0f,
        -0.5f, 0.5f, -1.0f,     0.0f, 1.0f,
        0.5f, -0.5f, -1.0f,     1.0f, 0.0f,
    };
    
    
    //7.-----处理顶点数据--------
    //(1)顶点缓存区
    GLuint attrBuffer;
    //(2)申请一个缓存区标识符
    glGenBuffers(1, &attrBuffer);
    //(3)将attrBuffer绑定到GL_ARRAY_BUFFER标识符上
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, attrBuffer);
    //(4)把顶点数据从CPU内存复制到GPU上
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(attrArr), attrArr, GL_DYNAMIC_DRAW);

    //8.将顶点数据通过myPrograme中的传递到顶点着色程序的position
    //1.glGetAttribLocation,用来获取vertex attribute的入口的.
    //2.告诉OpenGL ES,通过glEnableVertexAttribArray，
    //3.最后数据是通过glVertexAttribPointer传递过去的。
    
    //(1)注意：第二参数字符串必须和shaderv.vsh中的输入变量：position保持一致
    GLuint position = glGetAttribLocation(self.myPrograme, "position");
    
    //(2).设置合适的格式从buffer里面读取数据
    glEnableVertexAttribArray(position);
    
    //(3).设置读取方式
    //参数1：index,顶点数据的索引
    //参数2：size,每个顶点属性的组件数量，1，2，3，或者4.默认初始值是4.
    //参数3：type,数据中的每个组件的类型，常用的有GL_FLOAT,GL_BYTE,GL_SHORT。默认初始值为GL_FLOAT
    //参数4：normalized,固定点数据值是否应该归一化，或者直接转换为固定值。（GL_FALSE）
    //参数5：stride,连续顶点属性之间的偏移量，默认为0；
    //参数6：指定一个指针，指向数组中的第一个顶点属性的第一个组件。默认为0
    glVertexAttribPointer(position, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 5, NULL);
    
    
    //9.----处理纹理数据-------
    //(1).glGetAttribLocation,用来获取vertex attribute的入口的.
    //注意：第二参数字符串必须和shaderv.vsh中的输入变量：textCoordinate保持一致
    GLuint textCoor = glGetAttribLocation(self.myPrograme, "textCoordinate");
    
    //(2).设置合适的格式从buffer里面读取数据
    glEnableVertexAttribArray(textCoor);
    
    //(3).设置读取方式
    //参数1：index,顶点数据的索引
    //参数2：size,每个顶点属性的组件数量，1，2，3，或者4.默认初始值是4.
    //参数3：type,数据中的每个组件的类型，常用的有GL_FLOAT,GL_BYTE,GL_SHORT。默认初始值为GL_FLOAT
    //参数4：normalized,固定点数据值是否应该归一化，或者直接转换为固定值。（GL_FALSE）
    //参数5：stride,连续顶点属性之间的偏移量，默认为0；
    //参数6：指定一个指针，指向数组中的第一个顶点属性的第一个组件。默认为0
    glVertexAttribPointer(textCoor, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat)*5, (float *)NULL + 3);
    
    //10.加载纹理
    [self setupTexture:@"timg"];
    
    //11. 设置纹理采样器 sampler2D
    glUniform1i(glGetUniformLocation(self.myPrograme, "colorMap"), 0);
    
    //12.绘图
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
    
    //13.从渲染缓存区显示到屏幕上
    [self.myContext presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];
    
    
    
    
}
//从图片中加载纹理
- (GLuint)setupTexture:(NSString *)fileName {
    
    //1、将 UIImage 转换为 CGImageRef
    CGImageRef spriteImage = [UIImage imageNamed:fileName].CGImage;
    
    //判断图片是否获取成功
    if (!spriteImage) {
        NSLog(@"Failed to load image %@", fileName);
        exit(1);
    }
    
    //2、读取图片的大小，宽和高
    size_t width = CGImageGetWidth(spriteImage);
    size_t height = CGImageGetHeight(spriteImage);
    
    //3.获取图片字节数 宽*高*4（RGBA）
    GLubyte * spriteData = (GLubyte *) calloc(width * height * 4, sizeof(GLubyte));
    
    //4.创建上下文
    /*
     参数1：data,指向要渲染的绘制图像的内存地址
     参数2：width,bitmap的宽度，单位为像素
     参数3：height,bitmap的高度，单位为像素
     参数4：bitPerComponent,内存中像素的每个组件的位数，比如32位RGBA，就设置为8
     参数5：bytesPerRow,bitmap的没一行的内存所占的比特数
     参数6：colorSpace,bitmap上使用的颜色空间  kCGImageAlphaPremultipliedLast：RGBA
     */
    CGContextRef spriteContext = CGBitmapContextCreate(spriteData,
                                                       width,
                                                       height,
                                                       8,
                                                       width*4,
                                                       CGImageGetColorSpace(spriteImage),
                                                       kCGImageAlphaPremultipliedLast);
    

    //5、在CGContextRef上--> 将图片绘制出来
    /*
     CGContextDrawImage 使用的是Core Graphics框架，坐标系与UIKit 不一样。UIKit框架的原点在屏幕的左上角，Core Graphics框架的原点在屏幕的左下角。
     CGContextDrawImage
     参数1：绘图上下文
     参数2：rect坐标
     参数3：绘制的图片
     */
    CGRect rect = CGRectMake(0, 0, width, height);
   
    //6.使用默认方式绘制
    CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage);
    
    //图片反转
    CGContextTranslateCTM(spriteContext, rect.origin.x, rect.origin.y);
    CGContextTranslateCTM(spriteContext, 0, rect.size.height);
    CGContextScaleCTM(spriteContext, 1.0, -1.0);
    CGContextTranslateCTM(spriteContext, -rect.origin.x, -rect.origin.y);
    CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage);
   
    //7、画图完毕就释放上下文
    CGContextRelease(spriteContext);
    
    //8、绑定纹理到默认的纹理ID（
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
    
    //9.设置纹理属性
    /*
     参数1：纹理维度
     参数2：线性过滤、为s,t坐标设置模式
     参数3：wrapMode,环绕模式
     */
    glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR );
    glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );
    glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    
    float fw = width, fh = height;
    
    //10.载入纹理2D数据
    /*
     参数1：纹理模式，GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
     参数2：加载的层次，一般设置为0
     参数3：纹理的颜色值GL_RGBA
     参数4：宽
     参数5：高
     参数6：border，边界宽度
     参数7：format
     参数8：type
     参数9：纹理数据
     */
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, fw, fh, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, spriteData);
    
    //11.释放spriteData
    free(spriteData);
    return 0;
}

//5.设置FrameBuffer
-(void)setupFrameBuffer
{
    //1.定义一个缓存区ID
    GLuint buffer;
    
    //2.申请一个缓存区标志
    //glGenRenderbuffers(1, &buffer);
    //glGenFramebuffers(1, &buffer);
    glGenBuffers(1, &buffer);
    
    //3.
    self.myColorFrameBuffer = buffer;
    
    //4.
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, self.myColorFrameBuffer);
    
    /*生成帧缓存区之后，则需要将renderbuffer跟framebuffer进行绑定，
     调用glFramebufferRenderbuffer函数进行绑定到对应的附着点上，后面的绘制才能起作用
     */
    
    //5.将渲染缓存区myColorRenderBuffer 通过glFramebufferRenderbuffer函数绑定到 GL_COLOR_ATTACHMENT0上。
    glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, self.myColorRenderBuffer);
    
}

//4.设置RenderBuffer
-(void)setupRenderBuffer
{
    //1.定义一个缓存区ID
    GLuint buffer;
    
    //2.申请一个缓存区标志
    glGenRenderbuffers(1, &buffer);
    
    //3.
    self.myColorRenderBuffer = buffer;
    
    //4.将标识符绑定到GL_RENDERBUFFER
    glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, self.myColorRenderBuffer);
    
    //5.将可绘制对象drawable object's  CAEAGLLayer的存储绑定到OpenGL ES renderBuffer对象
    [self.myContext renderbufferStorage:GL_RENDERBUFFER fromDrawable:self.myEaglayer];
    
    
}

//3.清空缓冲区
-(void)deleteBuffer {
    
    /*
       buffer分为frame buffer 和 render buffer2个大类。还有一种可选的几何着色器暂不考虑
       其中frame buffer 相当于render buffer的管理者。
       frame buffer object即称FBO。
       render buffer则又可分为3类。colorBuffer、depthBuffer、stencilBuffer。
       */
    
    glDeleteBuffers(1, &_myColorRenderBuffer);
    self.myColorRenderBuffer = 0;
    
    
    glDeleteBuffers(1, &_myColorFrameBuffer);
    self.myColorFrameBuffer = 0;
    
    
}


//2.创建上下文
-(void)setUpContext {
    
     //1.指定OpenGL ES 渲染API版本，我们使用2.0
    EAGLRenderingAPI api = kEAGLRenderingAPIOpenGLES2;
    //2.创建图形上下文
    EAGLContext *context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:api];
    //3.判断是否成功
    
    if (!context) {
        NSLog(@"Create context failed!");
        return;
    }
    
    //4.设置图形上下文
    if (![EAGLContext setCurrentContext:context]) {
        NSLog(@"setCurrentContext failed!");
        
    }
    
    self.myContext = context;
}

//1.创建图层
-(void)setUpLayer {
    
    //1.创建特殊图层
    /*
     重写layerClass，将CCView返回的图层从CALayer替换成CAEAGLLayer
     */
    self.myEaglayer = (CAEAGLLayer *)self.layer;
    
    //设置scale
    [self setContentScaleFactor:[[UIScreen mainScreen] scale]];
    
    //3.设置描述属性，这里设置不维持渲染内容以及颜色格式为RGBA8
    /*
     kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking  表示绘图表面显示后，是否保留其内容。
     kEAGLDrawablePropertyColorFormat
         可绘制表面的内部颜色缓存区格式，这个key对应的值是一个NSString指定特定颜色缓存区对象。默认是kEAGLColorFormatRGBA8；
     
         kEAGLColorFormatRGBA8：32位RGBA的颜色，4*8=32位
         kEAGLColorFormatRGB565：16位RGB的颜色，
         kEAGLColorFormatSRGBA8：sRGB代表了标准的红、绿、蓝，即CRT显示器、LCD显示器、投影机、打印机以及其他设备中色彩再现所使用的三个基本色素。sRGB的色彩空间基于独立的色彩坐标，可以使色彩在不同的设备使用传输中对应于同一个色彩坐标体系，而不受这些设备各自具有的不同色彩坐标的影响。


     */
    self.myEaglayer.drawableProperties = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:@false,kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking,kEAGLColorFormatRGBA8,kEAGLDrawablePropertyColorFormat, nil];
}
+(Class)layerClass
{
    return [CAEAGLLayer class];
}


#pragma  mark -- shader

//加载shader  -顶点----片源
-(GLuint)loadShaders:(NSString *)vert Withfrag:(NSString *)frag {
    
    //定义两个临时着色器对象
    GLuint verShader, fragShader;
    
    //创建program
    GLuint program = glCreateProgram();
    
    
    //编译顶点着色程序、片元着色器程序
    //参数1：编译完存储的底层地址
    //参数2：编译的类型，GL_VERTEX_SHADER（顶点）、GL_FRAGMENT_SHADER(片元)
    //参数3：文件路径
    
    [self compileShader:&verShader type:GL_VERTEX_SHADER filePath:vert]; //顶点
    [self compileShader:&fragShader type:GL_FRAGMENT_SHADER filePath:frag];
    
    
    //创建最终程序
    glAttachShader(program, verShader);
    glAttachShader(program, fragShader);
    
    
    //释放不需要的shader
    glDeleteShader(verShader);
    glDeleteShader(fragShader);
    
    
    
    return program;
}


//编译shader
-(void)compileShader:(GLuint *)shader type:(GLenum)type filePath:(NSString *)fliePath {
    
    //读取文件路径
    NSString *content = [NSString stringWithContentsOfFile:fliePath encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil];
    
    //转为C语言
    const GLchar *source = (GLchar *)[content UTF8String];
    
    //创建一个shader 类型为type
    *shader = glCreateShader(type);
    
    //将着色器源码附加到着色器对象上。
     //参数1：shader,要编译的着色器对象 *shader
     //参数2：numOfStrings,传递的源码字符串数量 1个
     //参数3：strings,着色器程序的源码（真正的着色器程序源码）
     //参数4：lenOfStrings,长度，具有每个字符串长度的数组，或NULL，这意味着字符串是NULL终止的
    glShaderSource(*shader, 1, &source, NULL);
    
    //把着色器源代码编译成目标代码
    glCompileShader(*shader);
    
    
}
@end
